第 1 部分:液體浮力與流速之間關系的案例研究
液體浮力與流速的關系
一、上課時間
1課時
2. 助教計劃
透明膠片、紙條、連接器、水、2 根細棒
三、教學步驟
(一)新課講授
問題:液體和二氧化碳有什么共同特征? (可以流動)
1、我們也稱流體液體和二氧化碳流體。 我們已經知道液體的浮力和上方大氣的浮力。 讓我們為我們學到的東西做準備: 問題:連接器是什么? 液體連接器有哪些特點? 為什么? (觀察實驗)(見圖1) 實驗:一根粗細不均的水平管子接在一個容器R上,下端數個接在粗細相同的地方。 打開豎直的細管A、B、C,用塞子堵住橫管右端的開口,然后在容器R中裝滿水,達到一定高度后停止澆水。 這時,我們可以看到容器R中的液體和三根細管的表面停在同一高度。 這種現象其實就是我們了解到的連接設備的現象。 同一平面上a、b、c、f點的浮力相等,此時的浮力就是流體靜止時的浮力。 我們再問一下:裝同一種流體的連接器的液位一定相等嗎? 我們通過實驗來研究一下,注意觀察和思考:我們看到了什么現象? 與第一次實驗相比,實驗條件有所不同。 有什么變化? 實驗現象有何不同? 與第一次相比,各管內的液位是否有變化? 為什么? 水中的水流動時,R管中的海平面高于H管中的海平面,A管和C管中的湖水高度幾乎相同,B管中的海平面最低。 分析:垂直火柱的高度表示各管的浮力,因為一定時間內流過所有地方的水一定是相等的,水管較細處的流速一定大于在較厚的部分。 從實驗中可以看出,B管中的海平面最低,這說明水平管中的水在流動時,B點水的浮力較小,A、C點的浮力為比B點小。引導中學生討論并畫出:管道粗的部分流速小,流體壓力大,管道細的部分流速大,但流體浮力小。是小。 液體流速與浮力的關系:在流動的液體中有浮力,流速大的地方浮力小。 當二氧化碳在流動時,請想一想二氧化碳在流動狀態下的浮力特性? 一個小實驗,取兩張長方形的紙,并排掛在兩根細桿上,如果空氣從上往下吹到兩張紙之間,會出現什么現象? 為什么? (見圖2)吹氣時,兩張紙會靠得很近。 這是因為當不吹空氣時,紙幣兩邊的空氣可以看成是靜止的,兩邊空氣的浮力等于紙幣的浮力,氣壓不會造成注意移動。 吹氣時,注意暴露在氣流中的右側氣壓比靜止空氣小。 結果,鈔票在左側氣壓差的作用下向氣壓較低的左側(有氣流的左側)移動。 從以上實驗我們可以得出什么推論? 流體速度和浮力之間的關系也適用于二氧化碳。 即,二氧化碳流動時,流速大的地方浮力小。 通過以上研究,我們可以總結出流體浮力與流速之間的關系? (中學生總結)
2、流體流動時,流速大的地方浮力小。 (板書)根據我們學過的流體浮力與流速的關系,誰能解釋一下下面的實驗:取一張5-6分米見方的硬紙,在合適的位置剪開兩條約1分米的縫,將兩橫桿兩端垂直穿過紙縫,當用嘴吹平行于紙面的空氣時,紙不會離開氣流,而是靠近氣流,繼續吹氣,橫桿會不斷旋轉. (見圖 3)
(如果用尖嘴緊貼表面的管子,吹平行于表面的空氣,效果會更好。) 問:為什么會出現這些現象? (中學生回答)這是因為氣流具有流速快、浮力小、流速小、壓力強的特點,所以緊紙面上的氣流速度越高,浮力越小,而浮力越小。紙張另一側的力仍然是大氣壓力,因此炮塔急劇旋轉。
(中學生實驗,請中學生討論)右手拿一張薄紙的一端靠近下眼,另一端自然垂下,沿眼頂水平吹氣紙,你手里的紙會怎樣? (見圖4(a))將細長紙條的一端貼在下眼,然后用嘴向外吹氣。 結果,鈔票將向下浮動。 當紙張上方的空氣向上流動時,紙張也會急劇浮起。 空氣的速度越大,浮力越小,底部的浮力越大,“托起”紙。 空氣吹得越快,紙幣就會飄得越高,也就是說氣流越快,浮力越小。 (放映幻燈片,請中學生討論)客機的進氣口有什么特點? 客機飛行時襟翼上下的氣流速度是否相同? 試分析機翼的升力是如何形成的? 為什么客機還能飛上天? (見圖4(b))(出示幻燈片,引導中學生總結:)客機飛行時,機翼的形狀決定機翼上下表面流動的空氣速度為不同的。 下圖顯示了機翼周圍的空氣流動方向。 從噴口的截面形狀可以看出,上部呈弧形,下部類似于直線(嚴格來說,機翼表面呈流線型)。 客機飛行時,空氣相對于客機運動。 因為上層空氣比下層空氣行進的時間長,襟翼上方的氣流比底部的氣流快,浮力變小; 相比之下,進風口下方的氣流速度較慢,浮力較大,使得進風口下方的氣流速度比下方快。 結果,空氣中的氣流 噴嘴的浮力小于噴嘴下方氣流的浮力,這種浮力差是客機獲得垂直向下升力的原因。 (板書)
3、機翼升力形成的原因:客機飛行時,襟翼上下氣流速度不同
噴管上下形成的浮力差是噴管上升的原因
(二)總結
組織分析與討論:放映幻燈片(列出下列問題1、2.3、4) 1、噴霧器為什么能噴水? (見圖 5)
答:對于常用的噴霧器,活塞壓入時,氣缸內的空氣從氣缸末端的小孔A高速流出,所以靠近小孔的空氣浮力較大大于大氣的浮力,所以容器E中的藥液表面的空氣浮力使藥液從小孔下方的管B中上升,到達小孔A附近時,被氣流沖走,噴成霧狀。 2、簡易花灑為什么能把冷水“吸”上去 答:有的家用簡易花灑,將吸水管放入熱水桶內,打開水龍頭,當自來水流過管道時,冷水就會被吸走。 “吸”起來,與熱水混合,然后從噴嘴噴出。 這時候,冷水為什么要手動上升呢? 流動的液體有浮力。 浮力與液體的流速有關。 液體的流速越大,其浮力越小。 當管道中沒有自來水流過時,吸水管內外的二氧化碳浮力等于大氣的浮力。 根據接頭原理,吸水管中的冷水等于桶中的冷水。 當自來水流過管道時,吸入管中冷水上方二氧化碳的浮力變小。 管道內外形成浮力差,在大氣壓的作用下,冷水在吸水管內上升,與熱水混合,從噴嘴噴出。 熱水流量越大,管內氣壓越低,管內外浮力差越大,流入管內的冷水就越多。 與熱水混合后,溫度會更高。 因此,可以通過控制自來水的流量來調節噴霧的溫度。 (見圖6) 3.機翼的升力和掀起屋頂的風
答:氣流浮力的不同會造成窗戶的損壞。 因為窗戶下表面建筑物內空氣的浮力是靜止空氣的浮力,而當颶風吹過時,窗戶上沿屋頂上表面的高速氣流的浮力大于那在屋子里,屋頂的內外就存在壓差,而且方向是從下到下。 它可能會撕裂整個屋頂,或粉碎屋頂瓦片。 為了減少屋面對屋面的傷害,在房屋的玄關處常安裝圓頂百葉窗,當風吹過時,可以使氣流通過百葉窗在屋頂下表面形成氣流,從而減少屋頂上下表面的氣壓差。 4、為什么貨機會相互吸引? 》 Fun 描述了這樣的事情
1912年春天,遠洋客輪“奧林匹克”號正在海上航行,在距離它100米的地方,有一艘體積小得多的鐵甲巡洋艦“豪克”號幾乎與之平行疾馳。 當兩艘貨船到達圖七所示的位置時,意想不到的事情發生了:船似乎服從了一股無形的力量,
第二部分:流體浮力與流速關系的案例研究
14.4 流體浮力與速度關系的實例研究
一、教學目標
(1)知識目標:通過實驗探索,初步了解流體浮力與流速的關系及其應用。
(2)能力目標:培養中學生的觀察能力和實驗能力,增強中學生的思辨能力和假設能力。
(3)情感心態與價值觀:激發中學生對化學的興趣,強化中學生的安全意識。
二、教學重點、難點及應對策略
重點難點:理解流體浮力與流速的關系,培養利用流體浮力與流速的關系解釋日常生活現象和探索化學規律之道的能力。
應對策略:課堂采用情境教學、示范實驗、小組實驗、小組討論等教學方式。
3、教具與媒體的結合:
硬幣、乒乓球、漏斗、紙片、模型飛機機翼、吹風機、多媒體講義。
4. 教學過程
1.介紹
班主任講述了:“奧林匹克號”沉船和“豪克號”沉船的故事。 引出題目,寫在黑板上。 2.新獎項
(1) 浮力與流速的關系 流動的二氧化碳浮力與流速的關系
(一)中學生實驗一:吹紙實驗(中學生操作)
中學生實驗二:把乒乓球吹進漏斗(用可樂杯做的)。 (中學生上臺操作) 班主任分析實驗一:從浮力對比看,沒有吹氣時,紙上方的氣流速度與紙上方的氣流速度相同,浮力相同。
同時,在紙下用力吹氣時,紙下的氣流速度前進,浮力變小。 紙上和紙下的合力是向上的,因此紙被壓下。
班主任解釋了流體的概念:流體二氧化碳和液體也叫流體(板書用多媒體顯示)。 中學生分析了第一和第二個實驗,得出的結論是流速越快,浮力越小。
(2)現象分析:
圖一解析:杜甫詩:“八月秋,大風呼嘯,卷我家三層茅草”
解剖圖2:高鐵站臺上的安全線
1、流動液體的浮力與流速的關系
現象分析:
圖4:兩艘快速行駛的小船為何向同一方向傾覆?
結論是黑板上寫著:在二氧化碳或液體中,流速越快,浮力越小。
(2)客機升降機
一、升降機的歷史
視頻:客機起飛
通感:為什么客機能起飛? 秘密在哪里? Flash:客機獲得升力的動力。 中學生接著說出原因。
結論是襟翼上下表面存在浮力差,形成向下的升力。
2.替代噴嘴街車的氣流導流板
3.課堂練習
4.總結:
5.布置作業
6.黑板設計
14.4
流體浮力與流速的關系
1.流體:流體二氧化碳或液體統稱為流體
2.定律:在二氧化碳或液體中,速度越大的地方浮力越大。
3、飛機升力的來源:襟翼上下表面形成的浮力差形成向下的升力。
第三部分:流體浮力與流速關系的案例研究
流體浮力與流速的關系
教學目標:
知識技能:知道流體的浮力與流速的關系:流速大的地方浮力小,流速小的地方壓力大; 并能用它來解釋個體的生命現象; 了解客機的升力是如何形成的。
過程與技巧:通過觀察和實驗,學會運用歸納法、逆向思維等研究方法。 培養中學生觀察和分析綜合信息的能力。 分析推導客機升力是如何形成的。
情感心態與價值觀:培養中學生勇敢表達意見。 隨時注意身邊的人事物和相關現象。 培養中學生的交流討論意識和合作精神。
教學重點:流體浮力與流速的關系,并能解釋生命現象。
教學難點: 探究液體浮力與流速的關系,設計實驗來理解“升力”。
教學方法:全班采用小組合作實驗和班級師生交流的教學模式,充分調動中學生的積極性,歸納總結的方法研究“流體與流體之間的關系”。浮力和流速”。
班主任用品
自制多媒體教案、吹風機、乒乓球。
中學用品
兩個乒乓球,一雙筷子,一根吸管,小紙船,水,紙,硬幣,水槽,教學過程
1.新課程介紹
頭發實驗。 吹風機放在課桌下,中學生看不到的地方。 它向下吹空氣。 一個乒乓球放在氣流上方。 乒乓球懸浮在空中。 將手稍微向左推,然后放開球。 將手稍微向右推,釋放球并返回。
這是怎么回事? 通過本課的學習,你就會知道。
2.新課教學
如果想知道下面的小伙伴為什么要通過看課本來完成教案。
師:液體和二氧化碳,它們有一個共同的特點,就是流體,也叫流體。 這兩個實驗的共同點是只有當流體運動時才會形成這種現象。 我們推測流體流動可能與流體的浮力有某種關系。 那么這可能是什么關系呢? (引導中學生猜)
學生:(中學生提出的三個猜想)
1、流體流動越快,其浮力越大;
2、流體流動越快,浮力越小;
3. 流體流動得越快,浮力就越小。
中學生自主設計并進行實驗
師:明天我們來探究一下流體速度和浮力的關系。
中學生實驗用具:兩個乒乓球、兩根小鋼筋、一根吸管、一個裝滿水的水槽、兩只舟、一支注射器、兩張紙等器材。
師:自由選擇設備,做一組或兩組實驗,提供幾臺參考實驗裝置,小伙伴們也可以自己設計其他實驗。
中學生進行實驗和取證
師:研究活動是分組進行的。 你在小組里討論,研究實驗方案,用嘴觀察,用腦思考,把發現的問題記錄下來,然后和小組交流,看看你在實驗中能發現什么。 哪個? 集體的力量是巨大的,看看哪個小組做得最好?
中學生做實驗,班主任帶領參觀液體壓強與容器形狀的關系,中學生分析、演示、交流
師:說說你的所見所想,與你交流。 中學生展示(用實體投影儀投影)并回答:
⑴圖1:將兩個乒乓球放在相對靠近的兩根小鋼棒上,用啤酒吸管在它們之間吹氣,兩個乒乓球就靠得很近了。
推論:流動的二氧化碳的浮力,流速大的位置浮力小。
(2) 圖2:在兩張紙之間吹氣,結果兩張紙不僅沒有吹開,而且靠在中間。 推論:流動的二氧化碳浮力大,流速大的地方浮力小。
(3)圖3:用注射器向漂浮在海面上的兩艘小船噴水,可以觀察到兩艘船靠得很近。 推論:流動液體的浮力,流速大的地方,浮力小。 師:讓每組派一名代表演示剛才的實驗。
師:綜上所述,流體在流速大的地方浮力小,在流速小的地方壓力大。并介紹了伯努利化學家
聯系實際:中學生舉例,能運用本節所學知識,對現象進行簡要說明。 如:(1)風從過道吹過,窗簾會怎樣,為什么?
(2) 火車月臺上為什么要設置安全線? 列車運行時禁止人員進入安全線以內區域? (3) 解釋升力形成的原因。 (中學生講解后,班主任用多媒體教案進行模擬演示。) (4)并排行駛的兩艘船不能靠得太近。
(5)踢草莓球。 (借助教案模擬展示) (6)過往卡車前方的樹根飛向中間。
三、總結與拓展
師:學習這節課,你有什么收獲? 中學生在教師的指導下總結本課內容。
四、布置作業:
1.通過對草莓球的理解,嘗試完成教案中自學習題的最后一題
2010-2011學年第一學期公開課教案
流體浮力與流速的關系
教學樣本
義烏縣電站中學
朱永琪
第四部分:《流體浮力與流速的關系》教案
《流體浮力與流速的關系》教案
【教學目標】
, 知識和技能
(1)通過實驗探索,初步了解了流體的浮力與流速的關系。
(2) 了解客機的升力是如何形成的。
(3)了解日常生活中與流體的浮力和流速有關的現象。
2.工藝與技巧
(1)通過實驗觀察,了解流體的浮力與流速有關的現象。
(2)通過學習客機的升力,體驗二氧化碳浮力不同所形成的力。
三、情緒心態與價值觀
(1)初步揭開流體浮力差異引起現象的奧秘,獲得對科學的熱愛和親近。
(2)培養中學生的團隊合作精神和討論交流意識。
【教學重點】
二氧化碳的浮力與流速的關系是通過探索得到的。
【教學難點】
運用速度與浮力的關系分析生活中的實際問題。
【教學過程】
1.情景導出
演示使用神奇橡皮管“神奇吸管”的實驗,快速扭動橡皮管,把瓶子里的紙撒給中學生。
提個問題:魔術膠管為什么能吸住瓶子里的紙?
2.新課教學
(1)流體浮力與流速的關系
, 什么是流體
在化學中,流體液體和二氧化碳也被稱為流體。
2.探究流體流動時浮力與流速的關系
問題:流體浮力和流速之間有什么關系?
推測是流速大的地方浮力小
速度越大,浮力越大
與流速無關的流體浮力
3. 學生根據提供的實驗設備,探究流體浮力與流速的關系
中學生實驗前溫馨提示:
(1) 根據你選擇的實驗設備,想一想如何顯示流體浮力的變化?
(2) 你打算在哪里改變流量? 如何改變?
班主任巡回指導中學生設計、演示實驗;
組織中學生分組展示、匯報實驗;
引導中學生得出結論:在二氧化碳和液體中,流速越高,浮力越小。
(2)流體浮力與流速關系在日常生活中的應用
中學生解釋:
1、為什么乘客要站在安全線外等車?
2、為什么飛機能像鳥一樣在天上飛?
中學生活動:用紙做客機的進氣口,上臺展示結果,解釋客機獲得向下升力的誘因。
觀看視頻:通過觀看介紹客機機翼的視頻來強化您的中學生。
問題:您在生活中還見過哪些與流體浮力有關的其他現象? (以中學生為例)
(3) 課堂總結
請告訴我你在這節課上學到了什么。
(四)課堂培訓
. 夏天,當高速車輛經過時,枯黃
A. 從??路邊駛向車輛
B、不受影響
C。 從馬路中間開到路邊
D. 只向下飛
2、相信大家都有過這樣的經歷:走在雨中,我們都會撐著傘。 一陣風吹過,陽傘就會被吸下去。 為什么? 你能用你明天學到的東西來解釋這個現象嗎?
3、詩人杜甫在《草堂被秋風吹破的歌》中說:“八月,秋風呼嘯,卷我屋三重茅草。” 請分析詩中所包含的化學原理。
(5) 作業
運動卡車和蘭博基尼的尾部設計裝有“氣流導流板”(尾翼)。 行駛時,車輪能更好地抓地,試解玄機。
第五部分:“流體浮力與流速的關系”教案
《流體浮力與流速的關系》教案
機場坪鄉小學:周厚祿
【教學目標】
一、知識與技能
(1)通過實驗探索,初步了解了流體的浮力與流速的關系。 (2) 了解客機的升力是如何形成的。
(3)了解日常生活中與流體的浮力和流速有關的現象。
2.工藝與技巧
(1)通過實驗觀察,了解流體的浮力與流速有關的現象。 (2)通過學習客機的升力,體驗二氧化碳浮力不同所形成的力。
三、情緒心態與價值觀
(1)初步揭開流體浮力差異引起現象的奧秘,獲得對科學的熱愛和親近。 (2)培養中學生的團隊合作精神和討論交流意識。 【教學重點】
二氧化碳的浮力與流速的關系是通過探索得到的。 【教學難點】
運用速度與浮力的關系分析生活中的實際問題。 助教計劃:
筆記、紙、乒乓球、普通漏斗 班級設計:1節課教學過程:實驗探索
實驗一:向垂直音符吹氣會出現什么現象? 現象:紙幣會向下飄。
實驗二:如果在兩張自由流掛的紙之間吹氣,會發生什么現象? 現象:紙張會向中間靠攏。 實驗三:
1.把乒乓球放在漏斗下面,一松手就掉:乒乓球會掉
2、如果往漏斗里吸氣,乒乓球會怎樣?現象:乒乓球不會掉下來
3.如果向漏斗內吹氣? 乒乓球是怎么運動的?猜猜現象:乒乓球不會掉下來1:流體浮力與流速的關系
(1)流體:流體液體和二氧化碳在數學上也稱為流體。 如空氣、水等。 總結:二氧化碳的流速越大,浮力越小; 二氧化碳的流速越小,浮力越大。 班主任播放液體浮力與流速關系的視頻:研究液體浮力與流速的關系,推斷:液體流速越大,浮力越小;液體流速越大,浮力越小。 流速越小,浮力越大。 (2)歸納法:流體浮力與流速的關系:
流體速度越大,浮力越小; 流速越小,浮力越大。 二:客機的升力
班主任:播放噴頭模型升力視頻
小結:皮瓣下的二氧化碳流量小,壓力大。 入口上方的二氧化碳流速大,浮力小。 機翼上下表面之間形成浮力差,使客機獲得向下的升力。 班主任:將小貨車的外觀與噴頭的形狀進行比較,能得到什么啟示?
小貨車高速行駛時,底部氣壓低,頂部氣壓高。 小貨車車速越高液體壓強與容器形狀的關系,氣壓差越大,對地面的壓強越小,車子輕,容易翻車。 班主任:我們該怎么辦?
三:日常生活中有關流體浮力與流速關系的現象
班主任:高鐵站的警戒線、鐵路旁的防護網、地鐵站臺安裝屏蔽門的作用是什么? 班主任:同向平行航行的兩艘客船為什么不能離得太近?
中學生:兩艘貨船同向航行時,兩船之間水流快,浮力小,兩側壓力大,會把兩船推在一起,造成車禍。
班主任:展示土撥鼠的“空調”洞穴 中學生:解釋原因 課堂總結:
1.流體
流體物體稱為流體。 如:液體和二氧化碳。
2.流體浮力與流速的關系
水流越快,浮力越小; 流速越慢,浮力越大。
3. The lift of the
The top of the is and the is flat, and the speed of the upper of the is lower than that of the lower of the , so that the the is than the under the , so that the plane rises. : :